A technológia, ami 1000-szer gyorsabbá teheti az okostelefonjainkat

A kvantumanyagok viselkedését és tulajdonságait a kvantummechanika szabályozza – egy olyan területről van szó, ahol a hagyományos fizikai törvények nem érvényesek. Az Egyesült Államok különböző intézményeinek kutatói sikerrel manipulálták az 1T-TaS₂ nevű réteges kvantumanyag hőmérsékletét, amely így azonnal két ellentétes elektronikus fázis között tudott váltani. Mivel az anyag képes lehet blokkolni és vezetni is az áramot, később kulcsfontosságú szerepe lehet a számítógépes chipek tranzisztorainak működésében.

Minden elektronikus eszközhöz vezetőképes és szigetelő anyagokra van szükség, amelyek összeköttetésben működnek. Ha a már említett megoldást kifejlesztik, akkor egy kisebb és gyorsabb anyaggal dolgozhatnak, amelyet fény segítségével lehet szabályozni a két állapot között. Ez azért is fontos, mert a fénysebesség a jelenleg ismert leggyorsabb sebesség, így rendkívüli fejlődésbeli ugrásról lenne szó. A kutatók a folyamatot „termikus lecsillapításnak” nevezik. Az 1T-TaS₂ anyagot korábban már számba vették a vezető és a szigetelő állapotok közötti váltásban, de a valódi áttörést az jelentheti, ha ezt egy praktikusabb hőmérsékleten, másodpercek helyett hónapokon át tudják majd alkalmazni.

A fejlesztések kulcsa a kutatók által alkalmazott fűtési és hűtési módszer, valamint a hőmérsékletváltozások időzítése: a technológia elég gyors ahhoz, hogy hatékony maradjon, de nem olyan gyors, hogy a szükséges kvantumállapotok megszűnjenek.

– mondta Gregory Fiete, a bostoni Északkeleti Egyetem fizikusa.

A szilíciumból készült félvezető alkatrészeket évtizedek óta alkalmazzák, azonban egyre inkább feszegetjük ezeknek a chipeknek a fizikai határait – nem véletlen, hogy a gyártók alternatív megoldásokat keresnek a feladatra. Bár a 1T-TaS₂ esetében alkalmazott technikáknak még hosszú utat kell megtenniük a gyakorlati alkalmazásig, idővel megnyithatják az utat az olyan elektronikai megoldások felé, amelyek az elkövetkező években komoly teljesítménynövekedést eredményezhetnek a készülékeinkben.

Forrás: ScienceAlert